EP1912783A1 - Procédé de fabrication d'une pièce comprenant une couche de mousse supportée par un support - Google Patents

Procédé de fabrication d'une pièce comprenant une couche de mousse supportée par un support

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EP1912783A1
EP1912783A1 EP06794243A EP06794243A EP1912783A1 EP 1912783 A1 EP1912783 A1 EP 1912783A1 EP 06794243 A EP06794243 A EP 06794243A EP 06794243 A EP06794243 A EP 06794243A EP 1912783 A1 EP1912783 A1 EP 1912783A1
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EP
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foam
foam layer
mold
support
complex
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Withdrawn
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EP06794243A
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Godefroy Beau
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Faurecia Interieur Industrie SAS
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Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a part comprising a layer of thermoplastic foam material supported by a support, as well as the part obtained.
  • such a part generally comprises an additional layer on the face of the foam opposite that which is at contact of the support, this additional layer having elastomeric properties.
  • the foam layer is intended to give damping properties which depend on the flexibility of the foam layer, and thus on various properties such as its porosity.
  • JP 06320571, JP 10235676 and JP 06328481 already disclose processes of a first type intended for the production of parts comprising a layer of foam of thermoplastic material supported by a support, the process comprising the provision of a sheet of a thermoplastic foam layer precursor on a surface of a mold portion (10, 30), while the mold is open, closing the mold to define a cavity between the foam layer precursor and another mold part, and the injection in the cavity of a non-cellular plastics material for forming the support, which is hot enough to cause foaming from the precursor, with gradual separation of the two mold parts in a direction having a component in the direction of the thickness of the precursor.
  • a foam layer or a skin-foam complex is produced at a first station, then the foam layer or the complex is placed on a first mold part, the mold is closed, and the plastic material intended to form the support is injected into a cavity left between the foam layer or the complex and the other mold part.
  • This method has a disadvantage because the non-cellular plastic material of the support is injected against the foam layer or the complex which is therefore subjected to the injection pressure of the plastic material of the support.
  • the foam layer or the complex still has some crushing. It is not uncommon for the thickness of the foam to be halved. It is conceivable that the foam layer finally obtained has softening properties and damping properties that would be obtained without applying the injection pressure of the support.
  • the object of the invention is to overcome the drawback of the aforementioned method of the second type, by combining therewith characteristics of the process of the first type.
  • This combination of known means gives an unexpected result, different from the results obtained by each of the two aforementioned methods.
  • the foam layer can have substantially constant properties throughout its thickness.
  • this face tends to undergo a greater heating and to create a porosity gradient such that the Porosity is the lowest on the support side.
  • an additional step of separating the two mold parts is added during or, preferably, after injection of the non-cellular plastic material of the support.
  • a foam layer or a complex can regain volume by substantially or essentially mechanical expansion, and possibly by partially chemical. It is found that the process gives pieces which have a porosity which is the largest on the support side.
  • the invention relates to a method of manufacturing a part comprising a layer of thermoplastic foam supported by a support, of the type which comprises the arrangement of a thermoplastic foam layer complex on a surface of a mold part, while the mold is open, closing the mold so that it delimits a cavity between the foam layer complex and another mold part, and injecting into the cavity a non-plastic material cell to form the support.
  • the method comprises, after the end of the injection of the plastic material intended to form the support, a step of progressive separation at a predetermined speed of the two mold parts, in a direction having a component in the direction of the thickness of the foam layer complex, with preservation of the sealing of the molding cavity.
  • the foam layer complex is a single layer of foam that undergoes only substantially physical changes during the step of spacing.
  • the foam layer complex comprises a non - cellular surface layer and a foam layer that undergoes substantially only physical changes during the step of spacing.
  • the step of progressive separation is carried out over a distance such that, in the finished part, the layer of foam has a thickness of between 0.5 and 1.5 times the thickness of the foam in the state free before closing the mold, and advantageously such that, in the finished part, the foam layer has a thickness that does not differ by more than 10% of the thickness of the foam in the free state before the closure of the mold .
  • the method comprises, before the closure of the mold, the preheating of the foam layer complex.
  • the method further comprises a waiting step between the end of the step of injecting the non-cellular plastic material and the step of progressive separation.
  • the step of progressively spacing the two mold parts is carried out at a speed of between 0.1 and 10 mm / s.
  • the injection temperature of the non-cellular plastic material for forming the support is set higher than the temperature of the foam layer complex in the mold, so that the foam layer of the complex has a gradient during the process and exhibits an essentially mechanical expansion which has a gradient and is greater near the injected plastic material.
  • the foam layer of the foam layer complex contains a residual amount of pore-forming material.
  • the invention also relates to a damping piece made by a method according to the invention, having a foam layer complex disposed on a substantially rigid support, and such that the foam layer of the complex is a flexible thermoplastic layer, which has has undergone essentially mechanical expansion, and has a porosity gradient between the face adjacent to the support and the opposite face, and the gradient is such that the porosity decreases from the face adjacent to the support to the opposite face.
  • the variation in porosity corresponds to a variation of the pore size.
  • thermoplastic material of the foam is chosen from polyolefins and polyvinyl chloride, especially polyethylene.
  • the thermoplastic foam layer has a thickness of less than 23 mm.
  • the foam further comprises a surface layer, on the opposite side of the support, and the surface layer advantageously has elastomeric properties.
  • the surface layer has a grain.
  • the non-cellular plastic material of the support and the thermoplastic material of the foam layer are of the same chemical nature.
  • FIG. 1 is a schematic section illustrating a process step in which a mold is closed but a non-cellular plastic material has not yet been injected
  • Figure 2 is a schematic section corresponding to Figure 1, but in which a non-cellular plastic material for forming the support has been injected
  • FIG. 3 illustrates the next step of the process in which the two mold parts have been discarded, in a step causing a characteristic change in the physical properties of the foam layer, according to the invention
  • Figure 4 illustrates the preheating of a complex used in a process in which a surface layer is grained according to the invention
  • Figure 5 is a schematic section illustrating a step in which a non-cellular plastic material begins to be injected into the closed mold
  • Fig. 6 illustrates the next step of the method wherein the two mold parts are spaced apart, causing a characteristic change in the physical properties of the foam layer according to the invention.
  • FIGS 1 to 3 are very schematic views illustrating the principle of the method according to the invention, in very exaggerated form, in the case where the foam layer complex is a single layer of foam.
  • the mold used essentially comprises a matrix 10 having a cavity 12, and a punch 14 having an injection channel 16. There is shown a layer 18 of foam with its normal expanded form.
  • the state shown in FIG. 1 is obtained by separating the two mold parts 10, 14, by placing the foam 18, then by introducing the punch 14 in the marked position inside the matrix 10.
  • FIG. 2 illustrates the step of injecting the non-cellular plastic material intended to form a support 20.
  • the injected plastic material exerts a pressure which reduces the thickness of the foam 18.
  • the injection has just been interrupted, and the foam 18 has been compressed by the injection of the non-cellular material so that its thickness has greatly decreased.
  • Figure 3 illustrates the essential step of the method of the invention.
  • the porosity of the foam 18, and therefore its damping properties, have been reduced in the step of FIG. 2, with respect to the foam introduced into the cavity of the matrix 10.
  • the matrix 10 is separated from the punch 14 (or conversely) by a distance marked with reference 22, preferably when the injection of the non-cellular material is complete, and that this material has passed to an at least partially solidified state.
  • This spacing causes an increase in thickness of the foam layer 18 in the spacing direction, that is to say horizontally in FIG. 3.
  • the spacing distance is selected so that the The foam layer has a final thickness of between 0.5 and 1.5 times its initial thickness, and preferably between 0.9 times and 1 times its initial thickness, as shown in FIG.
  • the injected material When the non-cellular plastic material is introduced for the formation of the support 20, the injected material is hot and transfers heat to the foam 18, preferably in proximity to the injected material. It creates a temperature gradient in the foam. Accordingly, as the foam expands due to the spacing of the two mold portions shown in FIG. 3, the hottest foam portion tends to exhibit greater expansion than the less hot portion. As a result, the foam portion closest to the support 20 exhibits greater expansion and thus greater porosity than the remote foam portion of this support. These modifications during the spacing step are essentially physical (variation of porosity).
  • the part closest to the plastic of the support 20 has undergone the greatest heating and, as it does not have the opportunity to expand later, it has the largest compression and thus the largest reduction in porosity. Accordingly, in the molded part obtained after the step of FIG. 2, the porosity gradient of the foam layer 18 is such that the porosity increases from the support to the opposite surface to the support. On the contrary, during the implementation of the method of the invention, this effect is at least compensated and, more often than not, compensated, that is to say, inverted, so that the part obtained has a porosity gradient such that the porosity is greatest near the support 20.
  • the foam layer 18 has returned to a thickness similar to that which it originally had, its damping properties are similar. It is therefore not necessary to empirically determine, for each piece shape, which type of foam to use initially to achieve the desired end properties. According to the invention, the final properties obtained with the foam layer are substantially those which can be expected from the use of the initial foam.
  • Figures 4 to 6 are very schematic views of steps of the method of the invention the foam layer complex is a complex skin-foam layer.
  • Figure 4 shows the constitution of a layer 24 of a complex formed of a dense layer 26 of surface, for example a polyolefin skin, and a layer 28 of a layer of foam, for example polypropylene.
  • the layer of the complex Before introduction into the injection mold of the support, the layer of the complex is preheated. The temperature can be sufficient so that, as soon as the mold has been closed and before injection of the support, the application of vacuum between the dense layer 26 and the adjacent mold surface causes a graining of the surface of the dense layer.
  • FIG. 5 represents the arrangement of the various elements when the complex layer has been placed in the mold 30, 31, 32, the latter has been closed to define a cavity 34 for molding the support, and the injection of the plastic material. 36 of the media has started.
  • the foam layer 28 has been compressed.
  • the plastic material of the substrate that is injected has a temperature greater than that of the foam layer, the latter is heated and reaches a temperature facilitating changes in physical properties.
  • foam then has an expansion space. Since the heat comes from the injected material, the amount of heat received by the foam is greater near that material, and the foam tends to take greater porosity near the support.
  • the recoil distance of the piston 32 in the mold portion 31 may be any desired value for obtaining the desired thickness of the foam layer.
  • the foam used is formed of a thermoplastic material, so that it can have the necessary expansion or expansion in the spacer phase. It may be polyvinyl chloride, a polyolefin, and in particular polypropylene or polyethylene, which are well suited to this kind of process. It is furthermore advantageous if the plastics material of the support is of a chemical nature compatible with that of the foam, and, in an ideal case, is made of the same plastic material.
  • the spacing distance marked by the reference 22 corresponds to the thickness of the foam or to the thickness recovery that it is desired to give to the foam.
  • Other parameters of the process of the invention are the moment at which the step of separating the two mold parts begins, and the speed of separation.
  • the spacing step begins only after the end of the injection of the plastic material of the support.
  • the plastic material of the support could be introduced in excessive quantity.
  • the foam in order for the foam to fill the space created by the step of separating the two mold parts, it may be desirable to use a portion of die having suction channels, so that the foam remains well. pressed against the surface of the cavity of the die portion, so that the dense surface layer of the complex is grained against the surface of the mold.
  • foam layer complex refers to either a single layer of foam that exhibits changes in its physical properties during the process, or a complex comprising a foam layer and a surface layer.
  • the advantage of the porosity gradient foam layer obtained by the process according to the invention is that it is firmer in the vicinity of the outer surface than on the side of the support. It is then possible to obtain, even without a layer of a specific dense material, a layer of foam whose surface is continuous, thanks to its contact with the mold surface, but which gives a reaction to the touch similar to that which gives a skin on a homogeneous foam.
  • the temperature gradient, and thus the porosity gradient obtained increases as the coefficient of thermal conductivity of the foam is small.
  • the use of a complex to foam layer gives a behavior different from that of a dense material, for example a dense solid or liquid layer which transmits heat better than a cellular material of the same chemical substance.
  • porosity gradient obtained is insufficient, for example because the nature of the materials of the foam and the support requires an insufficient temperature difference between the foam and the injected material, it is possible to use a complex whose layer of foam has not undergone complete foaming, that is to say still contains a porogenic material.
  • the porosity gradient obtained by substantially purely physical modifications of the foam is then supplemented by a porosity gradient obtained by chemical means. These two gradients reinforce each other.

Abstract

L'invention concerne la fabrication d'une pièce de mousse portée par un support. Elle se rapporte à un procédé de fabrication qui comprend la disposition d'une couche de mousse (18) sur une surface d'une partie de moule (10) , alors que le moule est ouvert, la fermeture du moule afin qu'il délimite une cavité entre la couche de mousse (18) et une autre partie de moule (14) , et l'injection dans la cavité d'une matière plastique non cellulaire destinée à former le support (20) . Le procédé comprend, après la fin de l'injection de la matière plastique du support (20) , une étape d'écartement progressif à vitesse déterminée des deux parties de moule (10, 14) , dans une direction ayant une composante dans la direction de l'épaisseur de la couche de mousse (18) . Application aux garnitures intérieures d' automobiles .

Description

Procédé de fabrication d'une pièce comprenant une couche de mousse supportée par un support
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce comprenant une couche de mousse de matière thermoplastique supportée par un support, ainsi que la pièce obtenue .
Bien que l ' invention s ' applique à la fabrication de pièces ayant un support relativement rigide et une couche de mousse thermoplastique disposée sur le support, une telle pièce comporte en général une couche supplémentaire à la face de la mousse opposée à celle qui est au contact du support, cette couche supplémentaire ayant des propriétés élastomères . Qu ' une telle couche extérieure soit présente ou non, la couche de mousse est destinée à donner des propriétés d'amortissement qui dépendent de la souplesse de la couche de mousse, et donc de diverses propriétés telles que sa porosité.
On sait déjà, d'après le document US—6 576 332, réaliser de telles pièces par un procédé dans lequel une peau est placée contre une première partie de moule, un support est placé contre une autre partie de moule, et une matière capable de former une mousse est injectée entre la peau et le support. Après ou pendant cette injection, les deux parties de moule sont écartées l ' une par rapport à l ' autre afin que la couche intermédiaire forme une mousse. Cette étape d'écartement est parfois retardée afin que la matière injectée ait subi un refroidissement partiel. L'étape d'injection de la matière destinée à former la mousse peut aussi être réalisée lorsque les parties de moule s ' écartent progressivement, et la formation de la mousse est obtenue par une poursuite de cet écartement. Dans ces procédés connus, la mousse est formée après la réalisation du support.
On connaît déjà, d'après les documents JP 06320571, JP 10235676 et JP 06328481 des procédés d'un premier type destinés à la fabrication de pièces comprenant une couche de mousse de matière thermoplastique supportée par un support, le procédé comprenant la disposition d'un feuille d'un précurseur de couche de mousse de matière thermoplastique sur une surface d'une partie de moule (10, 30) , alors que le moule est ouvert, la fermeture du moule afin qu'il délimite une cavité entre le précurseur de couche de mousse et une autre partie de moule, et l'injection dans la cavité d'une matière plastique non cellulaire destinée à former le support, qui est suffisamment chaude pour provoquer la formation de mousse à partir du précurseur, avec écartement progressif à vitesse déterminée des deux parties de moule , dans une direction ayant une composante dans la direction de l'épaisseur du précurseur.
On sait aussi réaliser de telles pièces dans un procédé d'un second type en plusieurs opérations. Dans une première opération une couche de mousse ou un complexe peau-mousse est réalisé à un premier poste, puis la couche de mousse ou le complexe est disposé sur une première partie de moule, le moule est fermé, et la matière plastique destinée à former le support est injectée dans une cavité laissée entre la couche de mousse ou le complexe et l'autre partie de moule. Ce procédé présente un inconvénient car la matière plastique non cellulaire du support est injectée contre la couche de mousse ou le complexe qui est donc soumis à la pression d'injection de la matière plastique du support. Dans un tel procédé, la couche de mousse ou le complexe présente toujours un certain écrasement. Il n'est pas rare que l'épaisseur de la mousse soit divisée par deux. On conçoit que la couche de mousse finalement obtenue ait des propriétés de souplesse et d'amortissement moins bonnes que celles qui serait obtenues sans application de la pression d'injection du support.
Pour la réalisation de pièces ayant des propriétés d'amortissement déterminées par ce procédé du second type, il est donc nécessaire d'utiliser initialement une couche de mousse ou un complexe correspondant à des propriétés d'amortissement bien plus importantes que le nécessitent les propriétés voulues, afin que, après l'application de la pression d'injection du support dans le moule, la couche de mousse obtenue possède les propriétés d'amortissement voulues . La mise au point de telles techniques est très délicate, et nécessite de nouvelles études à chaque changement de forme ou de matière.
L'invention a pour objet de remédier à l'inconvénient du procédé précité du second type, par combinaison à celui- ci de caractéristiques du procédé du premier type. Cette combinaison de moyens connus donne un résultat imprévu, différent des résultats obtenus par chacun des deux procédés précités .
Plus précisément, dans les procédés du premier type précité, la couche de mousse peut avoir des propriétés pratiquement constantes dans toute son épaisseur. Dans le second procédé, à cause de l'injection de la matière thermoplastique non cellulaire chaude contre une face de la couche de mousse ou du complexe, cette face a tendance à subir un échauffement plus grand et à créer un gradient de porosité tel que la porosité est la plus faible du côté du support. Selon l ' invention, dans un procédé de ce second type, une étape supplémentaire d'écartement des deux parties de moule est ajoutée pendant ou, de préférence, après l'injection de la matière plastique non cellulaire du support. Dans cette étape, une couche de mousse ou un complexe peut regagner du volume par expansion pratiquement ou essentiellement mécanique, et éventuellement par partiellement chimique . On constate que le procédé donne des pièces qui ont une porosité qui est la plus grande du côté du support.
Plus précisément, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce comprenant une couche de mousse de matière thermoplastique supportée par un support, du type qui comprend la disposition d'un complexe à couche de mousse de matière thermoplastique sur une surface d'une partie de moule, alors que le moule est ouvert, la fermeture du moule afin qu ' il délimite une cavité entre le complexe à couche de mousse et une autre partie de moule, et l'injection dans la cavité d'une matière plastique non cellulaire destinée à former le support. Selon l'invention, le procédé comprend, après la fin de l'injection de la matière plastique destinée à former le support, une étape d'écartement progressif à vitesse déterminée des deux parties de moule, dans une direction ayant une composante dans la direction de l'épaisseur du complexe à couche de mousse, avec conservation de 1 ' étanchéité de la cavité de moulage .
Dans un mode d' exécution, le complexe à couche de mousse est une simple couche de mousse qui ne subit pratiquement que des modifications physiques pendant l'étape d' écartement .
Dans un autre mode d' exécution, le complexe à couche de mousse comprend une couche non cellulaire de surface et une couche de mousse qui ne subissent pratiquement que des modifications physiques pendant l'étape d' écartement.
De préférence, l'étape d' écartement progressif est exécutée sur une distance telle que, dans la pièce terminée, la couche de mousse a une épaisseur comprise entre 0,5 et 1,5 fois l'épaisseur de la mousse à l'état libre avant la fermeture du moule, et avantageusement telle que, dans la pièce terminée, la couche de mousse a une épaisseur qui ne diffère pas de plus de 10% de l'épaisseur de la mousse à l'état libre avant la fermeture du moule .
Dans un autre mode d'exécution, le procédé comprend, avant la fermeture du moule, le préchauffage du complexe à couche de mousse .
De préférence, le procédé comporte en outre une étape d'attente entre la fin de l'étape d'injection de la matière plastique non cellulaire et l'étape d' écartement progressif.
De préférence, l'étape d' écartement progressif des deux parties de moule est réalisée à une vitesse comprise entre 0,1 et 10 mm/s.
De préférence, la température d'injection de la matière plastique non cellulaire destinée à former le support est réglée à une valeur supérieure à la température du complexe à couche de mousse dans le moule, si bien que la couche de mousse du complexe présente un gradient de température pendant le procédé et présente une expansion essentiellement mécanique qui présente un gradient et est plus importante près de la matière plastique injectée. Dans une variante, la couche de mousse du complexe à couche de mousse contient une quantité résiduelle de matériau porogène .
L'invention concerne aussi une pièce d'amortissement réalisée par un procédé selon l'invention, ayant un complexe à couche de mousse disposé sur un support sensiblement rigide, et telle que la couche de mousse du complexe est une couche thermoplastique souple, qui a subi une expansion essentiellement mécanique, et présente un gradient de porosité entre la face adjacente au support et la face opposée, et le gradient est tel que la porosité diminue depuis la face adjacente au support vers la face opposée.
De préférence, la variation de porosité correspond à une variation de la dimension des pores .
De préférence, la matière thermoplastique de la mousse est choisie parmi les polyoléfines et le chlorure de poly- vinyle, notamment le polyéthylène .
De préférence, la couche de mousse thermoplastique a une épaisseur inférieure à 23 mm.
De préférence, la mousse comporte en outre une couche de surface, du côté opposé au support, et la couche de surface a avantageusement des propriétés élastomères .
De préférence, la couche de surface présente un grain.
De préférence, la matière plastique non cellulaire du support et la matière thermoplastique de la couche de mousse sont de même nature chimique .
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel : la figure 1 est une coupe schématique illustrant une étape de procédé dans laquelle un moule est fermé, mais une matière plastique non cellulaire n'a pas été encore injectée ; la figure 2 est une coupe schématique correspondant à la figure 1 , mais dans laquelle une matière plastique non cellulaire destinée à former le support a été injectée ; la figure 3 illustre l ' étape suivante du procédé dans laquelle les deux parties de moule ont été écartées, dans une étape provoquant une modification caractéristique des propriétés physiques de la couche de mousse, selon l'invention ; la figure 4 illustre le préchauffage d' un complexe utilisé dans un procédé dans lequel une couche de surface subit un grainage selon l'invention ; la figure 5 est une coupe schématique illustrant une étape dans laquelle une matière plastique non cellulaire commence à être injectée dans le moule fermé ; et la figure 6 illustre l'étape suivante du procédé dans laquelle les deux parties de moule sont écartées , provoquant une modification caractéristique des propriétés physiques de la couche de mousse, selon l'invention.
Les figures 1 à 3 sont des vues très schématiques illustrant le principe du procédé selon l'invention, sous forme très exagérée, dans le cas où le complexe à couche de mousse est une simple couche de mousse.
Le moule utilisé comprend essentiellement une matrice 10 ayant une cavité 12, et un poinçon 14 ayant un canal d'injection 16. On a représenté une couche 18 de mousse avec sa forme expansée normale .
L ' état représenté sur la figure 1 est obtenu par séparation des deux parties de moule 10, 14, par mise en place de la mousse 18, puis par introduction du poinçon 14 en position repérée à l'intérieur de la matrice 10.
La figure 2 illustre l'étape d'injection de la matière plastique non cellulaire destinée à former un support 20. La matière plastique injectée exerce une pression qui réduit l'épaisseur de la mousse 18. Dans l'état représenté sur la figure 2, l'injection vient d'être interrompue, et la mousse 18 a été comprimée par l'injection de la matière non cellulaire si bien que son épaisseur a beaucoup diminué.
La figure 3 illustre l'étape essentielle du procédé de l'invention. La porosité de la mousse 18, et donc ses propriétés d'amortissement, ont été réduites dans l'étape de la figure 2 , par rapport à la mousse introduite dans la cavité de la matrice 10. Dans l ' étape illustrée par la figure 3, la matrice 10 est écartée du poinçon 14 (ou inversement) d'une distance repérée par la référence 22, de préférence lorsque l'injection du matériau non cellulaire est terminée, et que ce matériau est passé à un état au moins partiellement solidifié .
Cet écartement provoque une augmentation d'épaisseur de la couche de mousse 18 dans la direction d' écartement, c ' est-à-dire horizontalement sur la figure 3. Selon l ' invention, la distance d' écartement est sélectionnée de manière que la couche de mousse prenne une épaisseur finale comprise entre 0,5 et 1,5 fois son épaisseur initiale, et de préférence comprise entre 0,9 fois et 1 fois son épaisseur initiale illustrée par la figure 1.
Lorsque la matière plastique non cellulaire est introduite pour la formation du support 20, la matière injectée est chaude et transfère de la chaleur à la mousse 18 , préfé- rentiellement à proximité de la matière injectée. Il se crée donc un gradient de température dans la mousse. En conséquence, lorsque la mousse subit l'expansion due à l' écartement des deux parties de moule illustrées sur la figure 3 , la partie de mousse la plus chaude a tendance à présenter une expansion plus grande que la partie moins chaude . En conséquence, la partie de mousse la plus proche du support 20 présente une plus grande expansion et donc une plus grande porosité que la partie de mousse distante de ce support. Ces modifications pendant l'étape d' écartement sont essentiellement physiques (variation de porosité) .
Dans le procédé classique dans lequel le refroidissement s ' effectue depuis l ' état représenté sur la figure 2 , la partie la plus proche de la matière plastique du support 20 a subi le plus grand échauffement et, comme elle n'a pas l'occasion de se dilater ensuite, elle présente la plus grande compression et donc la plus grande réduction de porosité . En conséquence , dans la pièce moulée obtenue après 1 ' étape de la figure 2 , le gradient de porosité de la couche de mousse 18 est tel que la porosité augmente du support vers la surface opposée au support. Au contraire, lors de la mise en oeuvre du procédé de l'invention, cet effet est au moins compensé et, le plus souvent, plus que compensé, c'est-à-dire inversé, si bien que la pièce obtenue présente un gradient de porosité tel que la porosité est la plus grande à proximité du support 20.
Comme la couche de mousse 18 a repris une épaisseur analogue à celle qu'elle avait à l'origine, ses propriétés d'amortissement sont semblables. Il n'est donc pas nécessaire de déterminer de manière empirique, pour chaque forme de pièce, quel type de mousse il faut utiliser initialement pour obtenir les propriétés finales voulues . Selon l ' invention, les propriétés finales obtenues avec la couche de mousse sont pratiquement celles qu'on peut escompter de 1 ' utilisation de la mousse initiale .
On a représenté sur les figures 1 à 3 , sous forme schématique et exagérée , le principe de l ' invention dans le cas d'une mousse à expansion pratiquement physique. On a ainsi représenté des parties marginales de mousse qui subissent une compression lors de l'injection de la matière plastique du support, et qui ne subissent pas de dilatation lors de 1 ' écartement des deux parties de moule, puisque la direction d'épaisseur de ces parties de mousse est perpendiculaire à la direction d' écartement . Ces parties peuvent être évitées le cas échéant par utilisation d' un moule de forme adaptée . Ainsi, les moules ont en général des formes relativement élaborées et complexes, et le procédé de l'invention est mis en oeuvre d'une manière telle que la mousse reprend ses propriétés d'origine pratiquement dans les régions dans lesquelles ces propriétés sont les plus importantes .
Les figures 4 à 6 sont des vues très schématiques d'étapes du procédé de l'invention le complexe à couche de mousse est un complexe peau-couche de mousse.
La figure 4 représente la constitution d'une couche 24 d'un complexe formé d'une couche dense 26 de surface, par exemple une peau de polyoléfine, et d'une couche 28 d'une couche de mousse, par exemple de polypropylène . Avant introduction dans le moule d'injection du support, la couche du complexe est préchauffée . La température peut être suffisante pour que, dès que le moule a été fermé et avant injection du support, l'application de vide entre la couche dense 26 et la surface adjacente de moule provoque un grainage de la surface de la couche dense .
La figure 5 représente la disposition des différents éléments lorsque la couche de complexe a été placée dans le moule 30, 31, 32, celui-ci a été fermé pour délimiter une cavité 34 de moulage du support, et l'injection de la matière plastique 36 du support a commencé. La couche 28 de mousse a été comprimée. Cependant, comme la matière plastique du support qui est injectée a une température supérieure à celle de la couche de mousse, celle-ci est échauffée et atteint une température facilitant les modifications de propriétés physiques .
A la fin de l'injection de la matière plastique du support ou peu après, comme l'indique la figure 6, le piston 32 du moule coulisse dans la partie de moule 31 et est écarté de la partie de moule 30 : la couche de mousse dispose alors d'un espace d'expansion. Comme la chaleur provient de la matière injectée, la quantité de chaleur reçue par la mousse est plus grande près de cette matière, et la mousse a tendance a prendre une plus grande porosité à proximité du support.
La distance de recul du piston 32 dans la partie de moule 31 peut avoir toute valeur voulue pour l'obtention de l'épaisseur voulue de la couche de mousse.
Il est nécessaire, pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, que la mousse utilisée soit formée d'une matière thermoplastique, afin qu'elle puisse présenter l'expansion ou dilatation nécessaire dans la phase d'écarte- ment. Il peut s'agir de chlorure de polyvinyle, d'une poly- oléfine, et en particulier de polypropylène ou de polyéthy- lène, qui sont bien adaptés à ce genre de procédé. Il est en outre avantageux que la matière plastique du support soit de nature chimique compatible avec celle de la mousse, et, dans un cas idéal, soit constituée de la même matière plastique.
La distance d'écartement repérée par la référence 22 correspond à l'épaisseur de mousse ou à la récupération d'épaisseur qu'on souhaite donner à la mousse. D ' autres paramètres du procédé de l ' invention sont le moment auquel commence l'étape d' écarterrient des deux parties de moule, et la vitesse d' éσartement.
Il est souhaitable que l'étape d'écartement ne commence qu'après la fin de l'injection de la matière plastique du support. Dans le cas contraire, de la matière plastique du support pourrait être introduite en quantité excessive.
En outre, il est souhaitable qu'il existe un temps d'attente entre la fin de l'injection de la matière plastique du support et le début de l'étape d'écartement de manière que la chaleur de la matière plastique injectée se transmette à des couches plus profondes de la mousse et que l'épaisseur soumise à expansion soit plus grande.
Enfin, pour que la mousse remplisse bien l'espace créé par l'étape d'écartement des deux parties de moule, il peut être souhaitable d'utiliser une partie de matrice ayant des canaux d'aspiration, soit pour que la mousse reste bien plaquée contre la surface de la cavité de la partie de matrice, soit pour que la couche dense de surface du complexe subisse un grainage contre la surface du moule.
Dans le présent mémoire, l'expression "complexe à couche de mousse" désigne soit une simple couche de mousse qui présente des modifications de ses propriétés physiques pendant le procédé, soit un complexe comprenant une couche de mousse et une couche de surface.
L'intérêt de la couche de mousse à gradient de porosité obtenue par le procédé selon l ' invention provient de ce qu'elle est plus ferme à proximité de la surface extérieure que du côté du support. Il est alors possible d'obtenir, même sans couche d' un matériau dense spécifique, une couche de mousse dont la surface est continue, grâce à son contact avec la surface de moule, mais qui donne une réaction au toucher analogue à celle que donne une peau sur une mousse homogène .
Selon l ' invention, le gradient de température , et donc le gradient de porosité obtenu, est d'autant plus grand que le coefficient de conductibilité thermique de la mousse est faible. Pour cette raison, l'utilisation d'un complexe à couche de mousse donne un comportement différent de celui d'un matériau dense, par exemple une couche dense solide ou liquide qui transmet beaucoup mieux la chaleur qu'un matériau cellulaire de même substance chimique .
Si l ' effet de gradient de porosité obtenu est insuffisant, par exemple parce que la nature des matériaux de la mousse et du support impose une différence de température insuffisante entre la mousse et le matériau injecté, il est possible d'utiliser un complexe dont la couche de mousse n'a pas subit un moussage complet, c'est-à-dire contient encore un matériau porogène. Le gradient de porosité obtenu par des modifications pratiquement purement physiques de la mousse est alors complété par un gradient de porosité obtenu par des moyens chimiques . Ces deux gradients se renforcent .

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'une pièce comprenant une couche de mousse (18) de matière thermoplastique supportée par un support (20, 36), du type qui comprend :
- la disposition d'un complexe à couche de mousse (18, 28) de matière thermoplastique sur une surface d'une partie de moule (10, 30) , alors que le moule est ouvert,
- la fermeture du moule afin qu ' il délimite une cavité (12, 34) entre le complexe à couche de mousse (18, 28) et une autre partie de moule (14, 32) , et
- l'injection dans la cavité (12, 34) d'une matière plastique non cellulaire destinée à former le support (20) , caractérisé en ce qu'il comprend, après la fin de l'injection de la matière plastique destinée à former le support (20, 36), une étape d'écartement progressif à vitesse déterminée des deux parties de moule (10, 14 ; 30, 32) , dans une direction ayant une composante dans la direction de l'épaisseur du complexe à couche de mousse (18, 28) , avec conservation de l'étanchéité de la cavité (12, 34) de moulage .
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend, avant la fermeture du moule, le préchauffage du complexe à couche de mousse (24) .
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, afin que le complexe à couche de mousse ne subisse pratiquement que des modifications physiques pendant l'étape d'écartement, cette étape d'écartement progressif est exécutée sur une distance (22) telle que, dans la pièce terminée, la couche de mousse a une épaisseur comprise entre 0,5 et 1,5 fois l'épaisseur de la mousse à l'état libre avant la fermeture du moule.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape d'attente entre la fin de l'étape d'injection de la matière plastique non cellulaire et l'étape d'écartement progressif.
5. Procédé selon l'une des quelconque revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape d'écartement pro- gressif des deux parties de moule (10, 14 ; 30, 32) est réalisée à une vitesse comprise entre 0,1 et 10 mm/s.
6. Procédé selon l'une des quelconque revendications précédentes, caractérisé en ce que la température d'injection de la matière plastique non cellulaire destinée à former le support est réglée à une valeur supérieure à la température du complexe à couche de mousse dans le moule, si bien que la couche de mousse du complexe présente un gradient de température pendant le procédé et présente une expansion essentiellement mécanique qui présente un gradient et est la plus importante près de la matière plastique injectée.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couche de mousse du complexe à couche de mousse, avant disposition dans le moule, contient une quantité résiduelle de matériau porogène .
8. Pièce d'amortissement réalisée par un procédé selon l'une des quelconque revendications précédentes, ayant un complexe à couche de mousse (18) disposé sur un support sensiblement rigide (20, 36), caractérisée en ce que la couche de mousse du complexe est une couche thermoplastique souple (18) , qui a subi une expansion essentiellement mécanique , et présente un gradient de porosité entre la face adjacente au support (20, 36) et la face opposée, et le gradient est tel que la porosité diminue depuis la face adjacente au support (20, 36) vers la face opposée.
9. Pièce selon la revendication 8 , caractérisée en ce que la variation de porosité correspond à une variation de la dimension des pores .
10. Pièce selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que la matière thermoplastique de la mousse (18) est choisie parmi les polyoléfines et le chlorure de polyvinyle .
11. Pièce selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que la matière plastique non cellulaire du support (20, 36) et la matière thermoplastique de la couche de mousse (18) sont de même nature chimique.
12. Pièce selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisée en ce que la couche de mousse thermoplastique a une épaisseur inférieure à 23 mm.
13. Pièce selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisée en ce que le complexe à couche de mousse comporte une couche de surface (26) , du côté opposé au support (20, 36) .
14. Pièce selon la revendication 13, caractérisée en ce que la couche de surface présente un grain.
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